Автоматизация насосной станции

Введение автоматизации управ­ления насосными станциями явля­ется одним из важнейших направ­лений технического прогресса в области подачи и отвода воды на промышлен­ных предприятиях.

Современные системы водоснаб­жения имеют разветвленную сеть и большое число водопитателей, расположенных на обширной тер­ритории. Визуальный контроль за состоянием технологического обору­дования и ручное управление агре­гатами не могут обеспечить доста­точной надежности и экономичности работы насосных станций. Приме­нение автоматизированного управ­ления насосными станциями дает значительные преимущества:

- повышает бесперебойность, чет­кость и надежность работы, по­скольку автоматическая аппаратура быстро реагирует на изменение режи­ма работы станций;

- снижает эксплуатационные рас­ходы вследствие уменьшения числа обслуживающего персонала, а также расходов на отопление и освещение помещений;

- снижает строительную стоимость, так как оборудование концентриру­ется на меньшей площади машинного зала и отпадает необходимость в устройстве бытовых и вспомогатель­ных помещений;

- увеличивает срок службы обору­дования и приборов благодаря свое­временному выключению из работы агрегатов при возникновении непола­док в их работе;

- дает возможность сосредоточить управление несколькими автомати­зированными насосными станциями в одном пункте, что делает систему более гибкой и надежной;

- исключает участие персонала станции в технологических опера­циях, протекающих в антисанитар­ных условиях.

На насосных станциях автома­тизируются: пуск и остановка насос­ных агрегатов и вспомогательных насосных установок; контроль и под­держание заданных параметров (на­пример, уровня воды, подачи, напора и т. д.); прием импульсов параметров и передача сигналов в диспетчер­ский пункт. Для наблюдения за па­раметрами работы насосной станции служат различные датчики, которые преобразуют контролируемую вели­чину в электрический сигнал, посту­пающий в исполнительный механизм.

Датчиком называется элемент автоматического устройства, контро­лирующий колебания той или иной физической величины и преобразу­ющий эти колебания в изменения другой величины, удобной для пере­дачи на расстояние и воздействия на последующие элементы автомати­ческих устройств.

Реле называют устройства, ко­торые состоят из трех основных органов: воспринимающего, проме­жуточного и исполнительного. Вос­принимающий орган принимает управляющий импульс и преобразует его в физическую величину, воз­действующую на промежуточный ор­ган. Промежуточный орган, прини­мая сигнал, воздействует на ис­полнительный орган, который скач­кообразно изменяет выходной сиг­нал и передает его электрическим цепям управления.

В автоматизированных системах управления насосными агрегатами применяют следующие типы датчи­ков и реле:

- датчики уровня — для подачи им­пульсов на включение и остановку насосов при изменении уровня воды в баках и резервуарах;

- датчики, или электроконтактные манометры, — для управления цепя­ми автоматики при изменении дав­ления в трубопроводе;

- струйные реле — для управления цепями автоматики в зависимости от направления движения воды в контролируемом трубопроводе;

- реле времени — для отсчета вре­мени, необходимого для протекания определенных процессов при работе агрегатов;

- термические реле — для контроля за температурой подшипников и сальников, а в некоторых случаях за выдержкой времени;

- вакуум-реле — для поддержания определенного разрежения в насосе или во всасывающем трубопроводе;

- промежуточные реле — для пере­ключения отдельных цепей в уста­новленной последовательности;

- реле напряжения — для обеспе­чения работы агрегатов на опре­деленном напряжении;

- аварийные реле — для отключе­ния агрегатов при нарушении уста­новленного режима работы.

Электродный датчик уровня. Ос­новными элементами электродного датчика уровня являются блок сигнализации и электроды, устанавливаемые на высоте контро­лируемого уровня. При достижении уровнем воды того или иного электро­да вследствие электрической прово­димости воды замыкаются соответст­вующие цепи в электрической схеме сигнализации и управления насос­ными агрегатами.

Датчик давления. В качестве дат­чика давления используются элек­троконтактные манометры, для которых так же, как и для обыч­ных манометров, применяют трубча­тую пружину. Электроконтактные манометры имеют два подвижных контакта — левый, замыкающийся при давлении ниже величины, на которую он установлен, и правый, замыкающийся при давлении, пре­вышающем установленную для него величину. Кроме подвижных контак­тов манометр имеет один контакт, жестко укрепленный на стрелке. Контактная система и изоляция манометров позволяет включать их в цепи управления напряжением до 360 В переменного тока или 220 В постоянного тока.

Датчик контроля за заливкой насоса. При заполнении насоса водой мембрана датчика прогибает­ся, поднимает шток и замыкает контакты. После снижения давления мембрана возвращается в исходное положение пружиной.

Особенностями датчика мембран­ного типа являются их большая чувствительность и способность вы­держивать высокие давления.

Струйное реле. Принцип действия струйного реле основан на исполь­зовании кинетической энергии жид­кости. Движущаяся жидкость от­клоняет вращающийся на шарнире маятник, выполненный в виде тонкой пластинки, подвешенной к оси. Маятник поворачивается в направлении движения воды и включает контакты реле.

Реле времени. Для обеспечения выдержки времени между отдельны­ми операциями при автоматическом управлении служат реле времени. Для получения значительных вы­держек времени (от нескольких се­кунд до нескольких минут) приме­няют термические реле времени (термогруппы). Реле состоит из двух неподвижных контактных пружин и двух биметаллических пластинок, на одной из которых намотана на­гревательная обмотка. Биметалли­ческие пластинки состоят из двух частей, выполненных из различных металлов с разным коэффициентом расширения. Обе части пластинки наложены одна на другую и плотно соединены. От тока, проходящего через обмотку, пластинка нагрева­ется и, изгибаясь, замыкает или размыкает контакты в цепи управ­ления. Подобные реле, но несколько измененной конструкции применяют в качестве реле тепловой защиты.

Электромагнитные реле. Наибо­лее широко используются в схемах автоматизированного управления ра­ботой насосных агрегатов и в систе­мах телемеханики электромагнитные реле. По своему устройству и прин­ципу действия электромагнитные ре­ле очень похожи на маг­нитный пускатель, только значитель­но меньше его по размерам и рас­считаны на более слабый ток.

На небольшом стальном стержне круглого сечения (сердечнике) наде­та катушка с обмоткой из медного изолированного провода. От тока, проходящего через обмотку катушки, сердечник намагничивается и при­тягивает якорь, укрепленный на кор­пусе реле и поворачивающийся на ребре. Притягиваясь к сердечнику, якорь поднимает и замыкает электри­ческие контакты, вклепанные в элас­тичные (контактные) металлические пластинки, которые соединены с внешней (исполнительной) электри­ческой цепью. Если ток из обмотки реле выключить, сердечник размагнитится, якорь под действием пружи­нящих контактных пластинок возвра­тится в исходное положение, и кон­такты разомкнутся.

Электромагнитное реле срабаты­вает от сравнительно слабого тока, но включает электрические цепи, по которым проходит ток значитель­но большей силы. Таким образом, реле выполняет роль усилителя, яв­ляясь промежуточным звеном между цепью слабого тока и исполнитель­ной (высшей) цепью значительно большей мощности.

Системы автома­тического управления насосными агрегатами должны обеспечить вы­полнение всех режимных параметров работы агрегатов на заданную систему водоснабжения и водоотведения при заданной последовательнос­ти включения насосов.

Основными процессами, которые выполняются на насосных станциях приборами автоматики, являются:

· прием и передача управляющего импульса на пуск и остановку насосных агрегатов;

· выдержка времени как перед пус­ком после получения командного импульса, так и между отдельными процессами;

· включение одного или нескольких насосных агрегатов в установленной последовательности;

· создание и поддержание необ­ходимого вакуума во всасывающем трубопроводе и корпусе насоса перед его пуском;

· открывание и закрывание зад­вижек на трубопроводах в задан­ные моменты при пуске и остановке агрегата;

· контроль за установленным режи­мом работы при пуске, работе и оста­новке;

· отключение насоса при наруше­нии установленного режима и вклю­чение резервного агрегата;

· передача параметра режима ра­боты насоса на диспетчерский пункт;

· защита агрегата от электричес­ких, тепловых и механических пов­реждений;

Схема станций автоматического управления обеспечивает:

§ местное, автоматическое и теле­механическое управление насосным агрегатом;

§ контроль за работой насоса с помощью контактного манометра или струйного реле;

§ блокировку, предотвращающую пуск электродвигателя при отсут­ствии воды в бачке для смачивания подшипников насоса АТН перед его пуском; для этого устанавливают сигнализатор наличия воды 1СВ (для насосов других типов вместо сигна­лизатора устанавливают перемыч­ку);

§ отключение электродвигателя при нарушении нормального режима ра­боты насосного агрегата, при затоп­лении водой павильона насосной станции или при перегреве подшип­ников;

§ сигнализацию при аварийной ос­тановке насосного агрегата и откры-

вании дверей павильона насосной станции.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: